人工智能专业技术课程教材建设浅谈

［摘 要］ 教材是实现教育目标的重要教学资源、工具，对人工智能专业技术课程教材的质量进行把控和提升，具有重大而深远的意义。相比于传统专业技术课程教材，作为“新生事物”的人工智能专业技术课程教材具有内容繁多复杂、迭代更新迅速、工程实践性强等特点。现阶段虽已有可观的人工智能专业技术课程教材相继面世并投入使用，但人工智能学科尚未形成一个足够成熟且统一的教学大纲，加之教材编写人员的研究特色积累和对领域方向的理解认知水平各不相同，使得现有教材中仍存在一定不足，亟待完善。通过分析当前人工智能专业课程教材中存在的不足，并结合课程教学实践探索经验与体会，为高质量人工智能专业技术课程教材建设提供参考与建议。

［关键词］ 教材建设；人工智能；专业技术课程；人才培养

［基金项目］ 2023—2025年湖南省普通高等学校教学改革研究课题“新工科背景下的‘模式识别与智能感知’课程教学改革实践与探索”（HNJG-20230028）

［作者简介］ 曾宇骏（1990—），男，江西南昌人，博士，国防科技大学智能科学学院讲师，主要从事模式识别与智能系统研究；兰奕星（1994—），男（畲族），福建南平人，博士，国防科技大学智能科学学院讲师，主要从事机器学习、强化学习与机器人系统研究；徐 昕（1974—），男，湖北宜昌人，博士，国防科技大学智能科学学院研究员，主要从事人工智能、车辆智能驾驶技术研究。

［中图分类号］ G642.0 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1674-9324（2025）13-0001-04 ［收稿日期］ 2024-02-27

人工智能作为一类极具代表性的促进人类进步的重要技术形态，已然显现其对第四次工业革命和教育革命的深刻影响。《新一代人工智能发展规划》《中国教育现代化2035》等政策性文件的颁布，无一不在说明人工智能专业技术人才培养的极端重要性。正因如此，国内各大高校、人工智能研发企业等都陆续推出了相应的线上、线下专业技术课程或培训工作坊。相应地，多种多样各具特色的人工智能专业课程教材和学习手册也如雨后春笋般被相继推出。相比于传统专业技术课程教材，作为“新生事物”的人工智能专业技术课程教材具有内容繁多复杂、迭代更新迅速、工程实践性强等特点。教材是实现教育目标的重要教学资源、工具，也是教学系统的关键要素之一［1］。加快一流大学和一流学科建设，实现高等教育内涵式发展是高等教育新时代的战略任务。“工欲善其事，必先利其器”，如何实现高等教育内涵式发展，把握好着力点是关键。我国近代教育家陆费逵曾明确提出：“立国根本，在乎教育，教育根本，实在教科书”。高校教材建设是高等教育内涵式发展的重要抓手，优质教材的建设，则是铺就内涵式发展目标的基石。因此，对人工智能专业技术课程教材的质量进行把控和提升，具有重大而深远的意义。

一、现有教材中存在的不足

当前，不管是国家还是各省市高等院校、企业，都在投入大量的精力开展人工智能相关的学科专业和课程体系建设。迄今为止，全国共有498所高校成功申报人工智能本科专业：第一批2018年，全国35所高校成功申报人工智能专业；第二批2019年，全国180所高校成功申报人工智能专业；第三批2020年全国130所高校成功申报人工智能本科专业；第四批2021年全国95所高校成功申报人工智能本科专业。现阶段，虽然已经有可观的人工智能专业技术课程教材相继面世并投入使用，但是由于人工智能学科尚未形成一个足够成熟且统一的教学大纲，加之教材编写人员的研究特色积累和对领域方向的理解认知水平各不相同，使得现有教材中仍存在一定不足，亟待完善［2］，主要体现在以下三个方面。

（一）与课程教学的配合不够紧密

人工智能专业内涵丰富，呈现多学科交叉的特点，所涉及的知识体系庞大、分支繁杂。例如，在2013年计算机课程体系中，有关人工智能的知识点涉及智能基本问题、机器学习基础、高级搜索、高级知识表达和推理、智能体、高级机器学习、感知与机器视觉等12个分支［3］，而每一个分支都有其各自的特点和侧重，甚至可以单独形成一个完整独立的子知识体系。但当下的人工智能专业技术课程教材往往偏向于关注教材的通用性和可推广性，反而忽略了教材受众最为关注的通俗易懂和特色细节。有些已出版发行的教材甚至就是为了完成任务，存在明显的功利性，“虚大空”、罗列拼凑的痕迹浓重，该详细的地方不够详细，该讲深入的地方没有讲透、讲明白，最终与课程教学之间出现不同程度的脱节，使得教材失去了其本应当发挥的效用和职能。

（二）教材内容的设置欠缺系统性

内容是教材支持和服务教育的基础和本钱［4］。就目前出版发行的许多人工智能专业技术课程教材来看，教材内容的设置仍然大多沿用传统单一学科教材的编排模式。有的模块化分类相对简单宏观，有的甚至就是纯粹的理论技术堆叠，没有充分体现教材内容之间的联系以及其对人工智能这一系统学科领域的关系，从而导致教材受众对知识理论的理解与把握流于表面、局限于片面。只知纸上谈兵，不善脚踏实地；知其然而不知其所以然，知其所以然而不知其何以使然，难以宏观全面地理解、把握和运用教材中所包含的专业技术知识。人工智能专业技术课程，既是一门学科理论课程，也是一门综合实践课程。教材内容不仅要关注体现理论原理之间的系统性，更要突出理论内容与实践内容之间相互联系的系统性。如此才能达到使学生构建起科学、全面的知识体系和能力素养的目的。

（三）教材建设模式相对传统固定

教材编写应突出学科的现代性，人工智能现已进入第三个发展阶段，已成为“新一代人工智能”，教材编写中应突出这个阶段人工智能技术发展特点［5］。然而当前的教材建设的模式大多还是遵循着较为传统经典的形态，大多以权威专家和一线教师为建设主体，建设重点相对集中于教材文字所涉及的技术理论梳理与阐述，相应的配套资源形式较为单一。当前的教育教学目标正从“知识本位教育”向“能力本位教育”转变，而人工智能专业更加注重培养学生的知行合一能力［6］。单纯依靠文字、图文与示例代码无法有效地整合和体现人工智能不断发展出的新知识和新技术。教材及其配套资源不能与教学设备和实验环境建设相融合统一，教学相应的实践体验便得不到满足，因此也就无法确保学生能够从感性和理性两个层面对所学知识进行足够深刻的理解认识。

二、高质量教材建设思路建议

教育部2021年工作要点指出：要用心打造培根铸魂、启智增慧的精品教材。统筹推进大中小学课程教材建设，进一步提升教材质量。教育部2022年的工作要点则是加快推动普通高中特色多样发展，全面实施新课程新教材，以强化特色引领高中学校健康发展。到2023年，教育部仍然强调：要推进基础学科和“四新”关键领域核心课程建设，强化教材建设与管理，开展“十四五”本科国家级规划教材建设，加强教材工作统筹指导。由此可见，高质量教材对于现今课程教学与人才培养至关重要。结合笔者的课程教学实践探索经验与体会，对人工智能专业技术课程教材建设有如下参考建议。

（一）融入思政教育元素，以立德树人为本

课程教材在传播知识技能的同时，要担当起帮助教材使用者牢牢打下“中国底色”的使命任务。《中国教育现代化2035》指出：把立德树人的成效作为检验学校一切工作的根本标准，以文化人、以德育人，不断提高学生思想水平、政治觉悟、道德品质、文化素养［7］。人工智能本身存在一定的伦理道德潜在隐患，对于人工智能专业技术课程教材，应当在传递前沿理论方法原理的同时，兼顾人生观、方法论、科研素养与学术道德等元素。专业技术课程教材应不仅仅是一本方法原理的指导手册，更应是一部为人处世提升修养的启蒙守则。教材向学生传递的，不单单是如何掌握和使用专业技术，更应当包括为谁使用专业技术、怎样正确合理地开发和使用专业技术。

（二）在共性基础上突出教材的专业个性

教学的目的是培养高质量专业技术人才，从而支撑相关领域行业创新发展、创造价值。相比于通识基础教材和人文社科教材，人工智能专业技术教材更加强调实践应用技能的培养和形成，要尽可能缩短知识学习与岗位任职之间的差距，做到即学即用，学什么就能用什么。除此之外，高等院校相应的人才培养方向特色、教学科研专长侧重各有所长，相应培养的专业技术人才必然要体现院校各自的个性专长。因此，追求通用性、普适性的教材往往难以达到足够好的教学辅助效果。将人才培养专长和学科研究特色融入专业技术教材，强调突出个性、因材施教，才能更好发挥教材在课程教学当中的积极促进作用。一言以蔽之，应用才是人工智能学科的出发点和落脚点。不管是指导产品研发还是与其他学科领域的交叉融合，良好而广泛的应用性是人工智能相关理论与技术的应有之义。因而人工智能专业技术课程教材的建设，应当始终把突出的教材内容的应用性，亦即将所谓的“个性”摆在首位。

（三）以典型课题研究驱动教材内容组织

人工智能作为新兴的前沿技术，其相应的理论方法和思想原理都在随着科学研究的不断深入而发生着变化与更新。人工智能专业技术教材和相应的科学研究成果息息相关、密不可分。科研成果进课堂，更要进教材。实践才是检验真理的标准依据，也是增强对真理理解认同的重要途径。尤其是对于人工智能专业技术课程教材，一旦教材内容脱离了具体的研究对象或是实际的应用任务，知识从理解吸收到转化为解决问题的能力的效率便会大打折扣。要增强教材的针对性、实用性和与科研之间的渗透性，加大教材内容中科研成分的比重，可以典型课题研究任务问题和应用对象为主线组织教材的相关内容，从而使之都面向同一个研究任务展开，进而使得每一章节的知识点都不再是高大上的“空中楼阁”，而是能够落到实处，“所见即所用”，直接学到解决具体问题的实用技能。课程教材也因此可以同时用作实验指导书、科研成果信息共享平台、工程技能培训手册等。

（四）构建“三位一体”的全过程共建机制

学生是知识传授的目标对象，是教材的使用受众。教材质量的高低，最终都要立足于学生使用情况的好坏。与此同时，学生也是知识创造的有生力量，是改进教材内容的潜在助力军，教材最终是要满足学生现实需求的。学生更应是建设团队的有机组成部分。应当把学生纳入教材建设的主体，形成权威专家、资深一线教师、教材学生受众的“三位一体”全方位教材建设主体，即权威专家从把控教材建设的主导方向，把关教材内容的质量提升；资深一线教师结合自身的教学经验对教材内容进行个性化丰富与完善；教材学生受众则是实时反馈教材使用的意见建议，从自身未来发展的角度对教材建设的深化改进提出最新、最直接的需求。此外，由于人工智能技术发展更新迅速，这也必然要求相应的专业技术课程教材的建设具有“全过程性”，即教材建设应当贯穿教材的全寿命周期，在教材编制期、教材使用期以及教材使用后，都要保证教材的实时建设，进而确保教材与时俱进、常见常新。

结语

时代在不断发展，技术与理念也时刻在创新更迭。青年人才是发展和建设国家美好未来的中坚力量，担负着实现中华民族伟大复兴中国梦的时代重任。他们能否更好更快地成长成才，离不开教育的引导培育，离不开教材的基础支撑。高质量的专业技术人才离不开高质量的教育教学，高质量的教育教学则要以高质量的课程教材为前提和基础。人工智能这一新的学科专业技术课程必然要求有新的配套教材。人工智能专业技术课程教材建设应当在继承中不断创新，要在吸取传统教材建设的丰富经验的基础上，规避传统教材在面对不断发展的高新技术与高质高效培养人才的需求之间的矛盾中逐渐显现的不足和短板，根据现实应用需求和专业领域特色突出自身个性，不断地拓展和延伸教材的内涵，更加全面、立体地构建教材内容和资源体系。如此才能够帮助学生理解和掌握人工智能专业相关的理论、方法和技术，提升从课堂到岗位任职、从知识学习到技能养成、从思考问题的思维辨析能力到解决问题的动手实践能力的转化效率。

参考文献

［1］钟志贤.新时代呼唤智能教材［J］.中小学教材教学，2023（5）：1.

［2］郜云飞，刘刚.人工智能课程教材高质量出版的路径探析［J］.科技与出版，2022（5）：149-153.

［3］吴飞，吴超，朱强.科教融合和产教协同促进人工智能创新人才培养［J］.中国大学教学，2022（101）：15-19.